第1章 2.实验：用油膜法估测油酸分子的大小（课时跟踪检测）（学用word）-【优学精讲】2025-2026学年高中物理选择性必修第三册（人教版）

2.实验：用油膜法估测油酸分子的大小 1.C　因为油酸所形成的油膜是单分子油膜，可得油酸分子的直径d=。故C正确。 2.B　滴入水中的油酸酒精溶液的体积为V，油酸的体积为ηV，则水面上形成的油酸薄膜的体积为ηV，故A错误；撒爽身粉是为了便于确定油酸薄膜的轮廓，便于测量油膜的面积，故B正确；油酸薄膜的体积为ηV，根据d=可以估测油酸分子的直径，故C、D错误。 3.AB　在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，分子直径是依据体积与面积之比求出的，所以需要将油膜看成单分子层油膜，不考虑油膜中油酸分子的分子间隙，故A正确；油酸可以溶于酒精，因此酒精对油酸溶液起稀释作用，便于测量，故B正确；1滴溶液中含有油酸酒精溶液是10－2 mL，含纯油酸的体积小于10－2 mL，故C错误；由于全部完整方格内的油膜面积小于真实油膜面积，所以应计算面积大于半格的个数，故D错误。 4.64　8×10－10 解析：由题图可知油膜的面积S=64×1×1 cm2=64 cm2。 根据题意可知1滴油酸酒精溶液含纯油酸的体积 V=× mL=×10－5 mL=5×10－6 cm3。 则油酸分子的直径 d== cm≈8×10－8 cm=8×10－10 m。 5.（1）④①②⑤③　（2）7.5×10－12　7×10－10 （3）②将油膜看成单分子层 解析：（1）用“油膜法估测油酸分子的大小”实验步骤为：配制溶液（④）→倒水撒粉（①）→滴油（②）→盖板，画轮廓（⑤）→计算分子直径（③）。故正确顺序为④①②⑤③。 （2）一滴油酸酒精溶液的体积V0= mL，一滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积V1=× mL=7.5×10－6 mL=7.5×10－12 m3，轮廓范围内面积超过正方形一半的正方形个数约为114个，故油膜的面积S=114×1×1 cm2=114 cm2，油酸分子的直径d== m≈7×10－10 m。 （3）本实验中做了三点理想化假设：①将油酸分子视为球形；②将油膜看成单分子层；③油酸分子紧密排列无间隙。 6.（1）B　（2）8.8×10－10　（3）D 解析：（1）本实验中，需要将在水面上形成的油膜看成单分子油膜，并将油酸分子理想化为紧密排列的球体，从而所计算的油膜的厚度即为油酸分子的直径，因此，本实验体现的物理思想方法为理想化模型。故B正确，A、C、D错误。 （2）根据题意可得油酸酒精溶液的浓度为η==5×10－4，则一滴该油酸酒精溶液中油酸的体积为V0=×5×10－4 mL=6.25×10－12 m3，对形成的油膜面积进行估算，不足半格的舍去，大于等于半格的记为一格，估算可得油膜面积为S=71×1×10－4 m2=7.1×10－3 m2，则油膜分子的直径为d==8.8×10－10 m。 （3）拿错的注射器的针管比原来的粗，则滴出的一滴酒精油酸溶液的体积将偏大，即所含油酸的体积偏大，而计算过程中所用体积比实际小，因此测量得到的油酸分子的直径将偏小，故A错误；乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1 mL，不小心错记录为81滴，则所得一滴酒精油酸溶液的体积将偏小，从而使油酸的体积偏小，最终导致所测分子直径偏小，故B错误；丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格，则油膜面积偏大，从而导致所测油酸分子直径偏小，故C错误；不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了，则计算使用油酸的体积将偏大，从而导致所测油酸分子直径偏大，故D正确。 7.（1）4×10－12　 4×10－10　（2）B 解析：（1）一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为V0=× m3=4×10－12 m3，由图可知油膜中大约有112个小方格，则油膜面积为S=112×（1×10－2）2 m2=1.12×10－2 m2，则油酸分子直径为d== m≈4×10－10 m。 （2）于老师在该实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据偏大，根据d=，计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理，则油膜面积测量值偏大，油酸分子的直径测量值偏小，A错误；水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开，则油膜面积测量值偏小，油酸分子的直径测量值偏大，B正确；求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴，则一滴油酸溶液的体积偏小，一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积测量值偏小，油酸分子的直径测量值偏小，C错误。 学科网（北京）股份有限公司 $ 2.实验：用油膜法估测油酸分子的大小 1.用油膜法估测油酸分子的大小是一种通过测量宏观量来测量微观量的方法，已知1滴油酸酒精溶液中纯油酸的体积为V，在水面上形成的单分子油膜面积为S，则油酸分子的直径d为（　　） A.V B.S C. D.2 2.在做“用油膜法估测油酸分子的大小”实验时，先配制好浓度（单位体积溶液中含有纯油酸的体积）为η的油酸酒精溶液，并得到1滴油酸酒精溶液的体积为V，再用注射器在撒有均匀爽身粉的水面上滴1滴油酸酒精溶液，在水面上形成油酸薄膜，待薄膜形状稳定后测量出它的面积为S。关于本实验，下列说法正确的是（　　） A.水面形成的油酸薄膜的体积为V B.撒爽身粉是为了便于确定出油酸薄膜的轮廓 C.根据d＝可以估测油酸分子的直径 D.根据d＝可以估测油酸分子的直径 3.〔多选〕在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中：下列说法正确的是（　　） A.将油膜看成单分子层油膜是一种理想化假设 B.实验中使用到油酸酒精溶液，其中酒精溶液的作用是对油酸溶液起到稀释作用 C.用注射器吸取配制好的油酸酒精溶液，把它一滴一滴地滴入小量筒中，若100滴溶液的体积是1 mL，则1滴溶液中含有油酸10－2 mL D.在计算油酸膜面积时，只需要数出完整方格的数目，对不完整的方格均不计数 4.先用移液管量取0.30 mL油酸，倒入标注300 mL的容量瓶中，再加入酒精后得到300 mL的油酸酒精溶液，然后用滴管吸取这种溶液，向小量筒中滴入200滴溶液，溶液的液面刚好达到量筒中1 mL的刻度，再用滴管取配好的油酸酒精溶液，向撒有爽身粉的盛水浅盘中滴下1滴溶液，在液面上形成油酸薄膜，待油膜稳定后，放在带有正方形坐标格的玻璃板下观察油膜，如图所示。坐标格的小正方形面积为1 cm×1 cm。由图可以估算出油膜的面积是　　　 cm2（保留2位有效数字），由此估算出油酸分子的直径是　　　 m（保留1位有效数字）。 5.在“用油膜法估测油酸分子的大小”的实验中，有下列实验步骤： ①往浅盆里倒入适量的水，待水面稳定后将适量的爽身粉均匀地撒在水面上； ②用注射器将事先配好的油酸酒精溶液滴一滴在水面上，待油膜形状稳定； ③根据画有油膜轮廓的玻璃板上的坐标方格，计算出油膜的面积，从而估算出油酸分子直径的大小； ④将6 mL的油酸溶于酒精中制成104 mL的油酸酒精溶液，用注射器将溶液一滴一滴地滴入烧杯中，每滴入80滴，注射器上的刻度减少1 mL； ⑤将玻璃板放在浅盘上，然后将油膜的形状用彩笔描绘在玻璃板上； （1）上述步骤中，正确的顺序是　　　　（填写步骤前面的数字）。 （2）每一滴油酸酒精溶液中含有的纯油酸体积为　　　　 m3。油膜边缘轮廓如图所示（已知图中正方形小方格的边长为1 cm），则可估算出油酸分子的直径约为　　　　 m（此空保留1位有效数字）。 （3）完成本实验有三点理想化假设：（请将第②条补充完整） ①将油酸分子视为球形； ②　　　　　　　　； ③油酸分子紧密排列无间隙。 6.（2025·嘉兴高二期末）在“用油膜法估测油酸分子大小”的实验中，所用的油酸酒精溶液的浓度为每1 000 mL溶液中有纯油酸0.5 mL，用注射器测得1 mL上述溶液有80滴，把1滴该溶液滴入盛水的撒有爽身粉的浅盘中，待水面稳定后，得到油酸薄膜的轮廓形状和尺寸如图所示，图中正方形格的边长为1 cm，则： （1）本实验体现的物理思想方法为　　　　（填入正确选项）。 A.控制变量法 B.理想化模型 C.极限思想法 D.整体法与隔离法 （2）油酸分子的直径是　　　　 m。（结果保留两位有效数字） （3）某次实验时，该小组四个同学都发生了一个操作错误，导致最后所测分子直径偏大的是　　　　（填入正确选项）。 A.甲同学在计算注射器滴出的每一滴油酸酒精溶液体积后，不小心拿错了一个注射器，取一滴溶液滴在水面上，这个拿错的注射器的针管比原来的粗 B.乙同学用注射器测得80滴油酸酒精的溶液为1 mL，不小心错记录为81滴 C.丙同学计算油膜面积时，把凡是半格左右的油膜都算成了一格 D.丁同学在配制油酸酒精溶液时，不小心把酒精倒多了一点，导致油酸酒精溶液的实际浓度比计算值小了 7.（2025·宁波高二期末）在“用油膜法估测油酸分子的大小”实验中，具体操作如下： ①取油酸1.0 mL注入2 500 mL的容量瓶内，然后向瓶中加入酒精，直到液面达到2 500 mL的刻度为止，摇动容量瓶使油酸在酒精中充分溶解，形成油酸酒精溶液； ②用滴管吸取制得的溶液逐滴滴入量筒，记录滴入的滴数，直到达到1.0 mL为止，恰好共滴了100滴； ③在边长约40 cm的浅水盘内注入约2 cm深的水，将爽身粉均匀地撒在水面上，再用滴管吸取油酸的酒精溶液，轻轻地向水面滴一滴溶液，酒精挥发后，油酸在水面上尽可能地散开，形成一层油膜，油膜上没有爽身粉，可以清楚地看出油膜轮廓； ④待油膜形状稳定后，将事先准备好的玻璃板放在浅盘上，在玻璃板上绘出油膜的形状； ⑤将画有油酸膜形状的玻璃板放在边长为1.0 cm的方格纸上。 （1）利用上述具体操作中的有关数据可知一滴油酸酒精溶液含纯油酸体积为　　　　 m3，求得的油酸分子直径为　　　　 m（此空保留一位有效数字）。 （2）于老师在该实验中最终得到的油酸分子的直径和大多数同学的比较，数据偏大。出现这种结果的原因，可能是　　　　（填入正确选项）。 A.计算油酸膜面积时，错将所有不完整的方格作为完整的方格处理 B.水面上爽身粉撒得较多，油酸膜没有充分展开 C.求每滴溶液体积时，1 mL的溶液的滴数多记了10滴 3 / 3 学科网（北京）股份有限公司 $